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十多年前，拉尔夫霍利斯创造了一个非常优雅和高的机器人，球形机器人。它很灵活，可以被一个比保龄球小的球形轮子牢牢支撑，并且被这个球轮带动着四处走动，这个球轮已经赢得了一段时间的关注。
最近，卡耐基梅隆大学机器人研究协会的霍利斯教授和日本东北大学的工程学教授熊谷正明共同创造了最新版本的ballbot，这种机器人被称为simbot，并且只有一个部分能驱动它运动:球。
是的，simbot放弃了上一代ballbot的机械传动系统，其最低限度的机械系统使其很难被损坏，因此甚至避免了日常维护。全新的引擎可以通过电子控制装置驱动球体向任何方向运动，在这个运动过程中，simbot的主体将在球体上保持平衡。
只要你把simbot和机械传动的ballbot比较一下，你就会知道新一代simbot的速度完全可以和老司机ballbot相比——大约1.9米每秒。"事实上，它们也可以像飞行一样行走，但不一定足够稳定."获得机器人学硕士学位的霍利斯实验室(hollis Laboratories)前成员格雷格塞法思(Greg seyfarth)解释道。
感应电机并不是什么新鲜事。在电动转子中，它们不是通过电连接感应电流，而是磁场。唯一引人注目的是，转子是球形的，它可以通过三个轴的组合向任何方向移动，因此它具有全方位的能力——是的，霍利斯和熊谷使球体能够向所有方向移动，而不是仅仅向前或向后移动几步。
他解释说:“引擎依赖于大量的电子设备和软件来运行。”“但目前的趋势是，电子设备和软件的价格将越来越贴近人们，但机械系统的价格下降幅度并不大。”
与以前的ballbot相比，simbot的简单机械结构是一个很大的突破。霍利斯认为它非常适合与人类一起工作，因为机器人的身体可以在发动机的球体上方保持平衡，而又高又瘦的球形机器人可以穿过一些狭窄的区域而不收缩骨骼，比如走廊和家具之间狭窄的空缝隙。必要时，人们也可以帮他们一把。然而，它的自主性不能被忽视——Simbot可以执行一些简单的任务，比如帮助坐在椅子上的人站起来，帮助他们搬运东西，或者成为一个忠诚的人类向导。
目前，通过移动球来保持机器人平衡的机制完全依赖于机械方法。霍利斯的模拟机器人使用一种叫做“反向鼠标球”的方法:四个电机驱动的滚轮粘在球上，可以驱动它向任何方向滚动。同时，第五个引擎将控制机器人的偏航运动。
机器人学博士迈克尔·肖明说:“但是驱动滚筒的传送带会磨损，需要更换。”"更换传送带后，系统将被重新校准."他还说新发动机的晶体管系统很省时。
球形感应电机的转子是一个铜壳空铁芯铁球，运行精确。球中的电流将感应出六个装有三相绕组线的层压固定钢板。层压固定钢板放置在球的旁边-它不是完全垂直的。六个层叠的固定钢板会在球体中产生磁波，使球体沿着磁波的方向运动。钢板中电流的变化会改变电磁波的方向。
除了霍利斯和熊谷之外，机器人学博士ankit bhatia和萨尔茨堡应用科学大学的访问学者olaf sassnick也参与了研究和开发，以改进发动机，使其更适合simbot。
霍利斯说:“即使发动机的性能没有得到优化，simbot的性能也足够惊人。”"我们希望simbot技术能够提高ballbot的可用性、实用性和可接受性."
国家科学基金会和日本科学研究资助基金赞助了这项研究。今年5月在瑞典斯德哥尔摩举行的ieee icra上，R&D团队展示了他们的研究成果。
viacmu
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